CC BY
20
УДК 911(252.2)
Левыкин С.В.1, Нурушев М.Ж.2, Казачков Г.В.1, Яковлев И.Г.1, Грудинин Д.А.1
1Институт степи УрО РАН, г Оренбург, Россия 2Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, г Астана, Республика Казахстан
E-mail: [email protected]
СПЕЦИФИКА, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ САМОВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛАНДШАФТНО-БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ СТЕПЕЙ НА ПОСТЦЕЛИННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЗАВОЛЖСКО-УРАЛЬСКОГО ЭКОРЕГИОНА
Целинный проект середины XX в. послужил крупнейшим натурным экспериментом: сначала десятки миллионов гектаров степей были распаханы и в течение сорока лет использовались под экстенсивное земледелие, а в середине 1990-х эти земли были единовременно заброшены без предварительной фитомелиорации. В Заволжско-Уральском регионе в начале XXI в. сформировалось специфическое постцелинное пространство, которое обследовалось на предмет реакции титульных видов степей на резкое прерывание пахотного использования на больших площадях.
Установлено, что ковыли перистые и Лессинга при условиях не менее 10 лет пахотной передышки и наличия семенной базы формируют на залежах заросли, которые выполняют функцию фитобазиса вторичной степной экосистемы, направляющего сукцессию ко вторичной степи, способствуя возвращению степных видов, особенно титульных. Среди таковых нами выделены сурок и стрепет, проявляющие свойства агрессивного внедренца, которые одновременно с ковылями активно осваивают залежи. В то же время, дрофа и сайгак таких свойств не проявили. Другие виды возвращаются на залежи в зависимости от конкретных условий и факторов. В изученном регионе выявлено порядка 300 тыс. га вторичных степей, в основном на территории Казахстана. Основные массивы наиболее технологичных залежей Северного и Западного Казахстана практически полностью распаханы, а один из последних рефугиумов залежей, в том числе расширяющихся, сохраняется в районах Предуралья с пересечённым рельефом.
Новейшая природоохранная идеология восстановления экосистем с использованием практически беззатратной природоподобной технологии самовосстановления подходит к современной степной зоне Северной Евразии. Успешность реализации проекта «Оренбургская Тарпания» по возвращению лошади Пржевальского в Предуральскую степь (Оренбургская область), реализация ряда аналогичных проектов в Ростовской, Тульской областях и в Республике Казахстан направлены на сохранение вторичных степей как территориальной основы для разведения утраченных степных символов.
Ключевые слова: постцелинное пространство, титульные виды степей, вторичная степь, неостепь, Заволжско-Уральский экорегион, фитобазис, экосистемный базис, технологичность земель.
Распашка степей, апогеем которой стала целинная кампания 1950-х гг., привела к ландшафтной катастрофе зональных степных экосистем и их титульных видов. Особо тщательная распашка суглинистых почв от чернозёмов до светлокаш-тановых спровоцировала развитие системного кризиса степей конца XX века и формирование специфического постцелинного пространства начала XXI века [5], [9], [11], [14], [15]. Титульные биологические виды степей, ранее широко распространённые, доминировавшие и символизировавшие собой степь, стали редкими, а образуемые ими ландшафты - исчезающими [2], [4]. Ландшафтная специфика степей голоцена такова, что их общепризнанные зональные черты развились на четвертичном лёссовидном покровном плаще, детерминировавшем наряду с семиарид-ным климатом, с одной стороны, монотонность степных плакоров (распахивавшихся), с другой
стороны - набор титульных биологических объектов, который можно признать зонообразующей системой степей.
В середине 1990-х гг. на постцелинном пространстве произошёл массовый заброс пашни, были запущены разнонаправленные залежные процессы, в т.ч. самореабилитация степей [5], [6]. Основным объектом исследований было постцелинное пространство Заволжско-Уральского экоре-гиона на предмет реакции титульных видов степей на резкое прерывание пахотного использования на больших площадях без предварительной фитоме-лиорации. Под постцелинным пространством мы понимаем территорию, на которой в наибольшей степени выражены распад крупных монотонных пахотных земельных массивов на динамичную систему залежей различного возраста и качества. Это южные и юго-восточные районы Оренбургской области России и бывшие целинные райо-
ны сопредельных областей Казахстана от сыртов Уральской области до Тургайской столовой страны. Это пространство характеризуется наименьшим биоклиматическим потенциалом, поэтому именно здесь наиболее целесообразна смена аграрной специализации и наиболее высока её вероятность, что придаёт особую актуальность проведённым нами исследованиям для оценки ситуации и выработки рекомендаций по использованию этих угодий.
Материалы и методы исследования
Полевые ландшафтные, картографические, дистанционного зондирования Земли, исторические, экспертная оценка развития вторичной степи.
Результаты и их обсуждение
Наши исследования показали, что при условиях 10-летней пахотной передышки и наличия контакта с источником семян процессы самореабилитации степей протекают гораздо быстрее, чем предполагалось ранее. В первую очередь это касается псаммофитных степей, где в течение 3-5 лет формируются заросли ковыля перистого (БИра рреппМа), затем начинает активно проникать степное разнотравье, становится обилен стрепет. На карбонатных разновидностях агрозёмов при наличии ряда условий лессингоковыльные степи (ковыль Лессинга, ковылок, БИра lessingiana) восстанавливаются не десятки лет, а за 7-10 лет. Исследования подтвердили свойство агрессивного внедренца у ковылка, который за выдающийся генеративный потенциал ещё в XIX веке получил в степном Поволжье народное название «цветун» [10].
Заросли ковылей отличаются мощным серебристым аспектом на протяжении ряда лет, активно заселяются титульными видами животных, что необратимо направляет залежный процесс к неостепи. Поэтому мы признаём заросли ковыля перистого на песчаных почвах и ковылка на карбонатных в качестве фитобазиса неостепи -принципиальной экологической альтернативы бурьянистым зарослям. Восстановление других титульных степных видов, в т. ч. зоокомплекса, в условиях доминирования ковылей особенно проявляется в зарослях БИра lessingiana. Нами выявлены основные участки лессингоковыльных неостепей на постцелинном пространстве, включая распаханные. Составлена база данных целинных
и вторичных степей общей площадью порядка 300 тыс. га, на которых активно протекают процессы самовосстановления и возвращения титульных степных видов.
Для констатации, оценки и содействия восстановлению вторичных степей нами разработаны: шкала экспертной оценки степени развития вторичной степи (неостепи); принципиальная схема селекции залежных процессов в направлении вторичной степи; природоподобная технология содействия самовосстановлению степей на малопродуктивной пашне склонов. Нами предлагается признать вторичную степь особо ценным природоохранным и хозяйственным объектом, а формируемое ей пространство - зональностепными стациями обитания пригодными для возвращения степного зоокомплекса, прежде всего видов занесённых в Красные книги.
Из животных степных титулов наиболее активно осваивают вторичные степи сурок и стрепет, так же проявившие свойство агрессивных внедрен-цев. Сурок очень быстро формирует новые обширные колонии на залежных землях 5-7-летнего возраста. Самые масштабные вспышки численности отмечены на залежах в подзоне каштановых почв Актюбинской и Костанайской областей РК. В последние годы в связи с массовой распашкой залежей в Казахстане эти очаги в основном уничтожены, остатки колоний ещё сохраняются на вновь обрабатываемых полях. Пока в Костанайской области сохраняется несколько таких постцелинных колоний. Сурки отмечены даже в тех местах, где ранее не отмечались на западе ЗКО (Казахстан), в Оренбургском, Акбулакском, Ясненском р-нах Оренбургской области.
Снижение химизации полевых работ и наличие залежей разного возраста способствовало тому, что за последние 20 лет стрепет увеличил свою численность, по нашим оценкам, минимум на порядок. После некоторого снижения численности отмеченного в 2006-2010 гг. в настоящее время вновь отмечается рост поголовья на залежах разного возраста, но основное токование и гнёзда приходятся на вторичные лессингоковыльные степи. Уже возможно говорить о том, что стрепет вновь стал реальным живым символом степей Евразии.
Таким образом, ковыльный фитобазис является основой построения экосистемного базиса степей, под которым понимаем минимальный на-
Биологические науки
бор зонообразующих видов и степень развития их популяций, при котором возникает визуальное степное качество пространства. Нами наблюдались реакции на пахотную передышку со стороны других титульных степных видов, таких как журавль-красавка, увеличившая численность, дрофа и сайгак, не отреагировавшие вспышкой численности в силу объективных факторов беспокойства и браконьерства. Выглядит парадоксально, но суслики при появлении миллионов гектар дополнительных местообитаний не дали вспышку численности из-за высокого травостоя невыпасаемых степей и залежей, и лишь на вторичных лессин-гоковыльных степях Костанайской области нами отмечена вспышка численности жёлтого суслика с признаками популяционного стресса.
Так же изучалась динамика водной компоненты пространства, прежде всего системы бессточных озёр и малых степных рек Оренбуржья, в т.ч. на предмет реакции наиболее значимых видов, таких как огарь, пеганка, кряква, серый гусь, и т.д. на маловодье последних лет. Установлено, что огарь и пеганка значительно увеличили свои ресурсы, а кряква, наоборот, сократила их из-за уменьшения стации обитания в связи с пересыханием русел малых рек и ликвидацией плотин. В этих условиях отмечена уникальная роль бобра как формирователя мест обитания речных уток, прежде всего кряковых. Вцелом можно сказать, что наличие самовосстановившихся массивов вторичных степей на общем фоне снижения аграрной нагрузки способствует восстановлению ресурсов современного зоокомплекса.
Однако, вопреки прогнозам и надеждам учёных, смещение ареала богарного земледелия на север в постсоветское время не произошло, напротив, степная зоне пережали несколько неоцелинных кампаний. В связи с внедрением высоко производительной сельхозтехники принципиальное значение приобретают не столько градации биоклиматического потенциала, сколько технологичность - рав-нинность и однородность крупных пространств. Поэтому в Северном Казахстане заканчивается допашка последних технологичных залежей, в т. ч. на каштановых почвах. Районы с пересечённым рельефом, прежде всего в Предуралье, становятся последним оплотом сохранившихся и расширяющихся вторичных степей.
Для сохранения и рационального использования оставшихся старых залежей, прежде всего вторичных степей, рекомендуем: 1) Развивать российско-казахстанское сотрудничество по совместному исследованию залежных процессов и принятию решению по их рациональному управлению; 2) Для наименее технологичных и малопродуктивных земель законодательно упростить процесс изменения вида разрешённого использования в категории земель сельхозназначения; 3) Включить в Красные Книги ковыль Лессинга как вид-восстановитель наиболее редкого исчезающего ландшафта степных плакоров на суглинистых почвах; 4) Признать вторичные степи ценным природоохранным и хозяйственным объектом и на их территориальной основе создать беззатратную ОПТ нового типа - «Земельный фонд стабилизации и восстановления почвенного плодородия и ландшафтно-биологического разнообразия»; 5) Инициировать совместный российско-казахстанский проект по пастбищному освоению вторичных степей домашними и дикими степными копытными.
Заключение
В целом, в мире набирает популярность ре-вайлдинг - новейшая природоохранная идеология восстановления полночленности экосистем путём возвращения в них утраченных крупных животных [16], [21], [22]. Разведение равнинного бизона в Европе и Северной Америке приобрело характер бизоньего бума и в ряде случаев похоже на ревайлдинг за счёт полувольного содержания стад [3], [13], [17], [18], [19], [20] В наибольшей степени это подходит к современной степной зоне Северной Евразии. Успешность реализации проекта «Оренбургская Тарпания» по возвращению лошади Пржевальского в Предуральскую степь (Оренбургская область), реализация ряда аналогичных проектов в Ростовской и Тульской областях, а так же предложения казахстанских учёных по выведению или восстановлению степного тарпана в качестве национального бренда Республики Казахстан [1], [7], [8], [12] являются весомыми аргументами в пользу сохранения хотя бы части вторичных степей как территориальной основы для разведения утраченных степных символов.
22.09.2017
Работа выполнена по теме НИР ИС УрО РАН № ГР АААА-А16-116020410172-5
Список литературы:
1. Живая природа Манычской долины / В. А. Миноранский, А.М. Узденов, А. Д. Липкович, В.И. Даньков, С.В. Толчеева. - Ростов-на-Дону: Ассоциация «Живая природа степи», ООО «Омега Паблишер», 2010. - 301 с.
2. Левыкин С.В., Казачков Г.В. Сохранение и реабилитация титульных биообъектов степей как условие устойчивого развития агроценозов. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2007. - Вып. 3(15). - С. 28-29.
3. Левыкин С.В., Казачков Г.В. Бизоны степей: история, современное состояние, агроэкологические перспективы. - Екатеринбург, РИО УрО РАН, 2014. - 92 с.
4. Левыкин С.В., Казачков Г.В. К обоснованию концепции титульных биологических объектов степей Северной Евразии. // Биологическое разнообразие азиатских степей. Материалы III международной научной конференции (24-27.04. 2017, г. Костанай, Казахстан) / под научн. ред. Е.А. Абшь, Т.М. Брагиной. - Костанай: КГПИ, 2017. - 356 с. - С.32-36.
5. Левыкин С.В., Казачков Г.В., Чибилёва В.П. Современная парадигма целины: распашка новых степей или агровозрождение Нечерноземья? Оценка с позиций конструктивной модели степи // Проблемы региональной экологии. - 2015. - № 2. - С. 170-177.
6. Левыкин С.В. Казачков Г.В. Чибилёва В.П. Современная парадигма целины: распашка новых степей или агровозрождение Нечерноземья? Биосферная значимость и перспективы. // Проблемы региональной экологии. - 2015. - №3. - С. 228-233.
7. Нурушев М.Ж., Байтанаев О.А. О возможности возродить степного тарпана в Казахстане // Биологическое разнообразие азиатских степей. Материалы III международной научной конференции (24-27.04. 2017, г. Костанай, Казахстан) / под научн. ред. Е.А. Абшь, Т.М. Брагиной. - Костанай: КГПИ, 2017. - 356 с. - С.235-240.
8. Нурушев М.Ж., Конысбаева Д.Т. О методах сохранения биоразнообразия степи путём модернизации землепользования // Биологическое разнообразие азиатских степей. Материалы III международной научной конференции (24-27.04. 2017, г. Костанай, Казахстан) / под научн. ред. Е.А. Абшь, Т.М. Брагиной. - Костанай: КГПИ, 2017. - 356 с. - С.113-117.
9. Оптимизация структуры земельного фонда и развитие сети ООПТ в степной зоне России / Под науч. ред. акад. А.А. Чиби-лёва. - Оренбург: ИС УрО РАН, 2016. - 212 с.
10. Сборник статистических сведений по Самарской губернии. Отдел хозяйственной статистики. Том 6. Николаевский уезд. Самара: Изд-е Самарского губернского земства, 1889. 887 с.
11. Чибилёв А.А., Левыкин С.В., Казачков Г.В. Степное землепользование и перспективы его модернизации в современных условиях. // Вызовы XXI века: природа, общество, пространство. Ответ географов стран СНГ. М.: Товарищество научных изданий КМК. - 2012. - 337 с. - С. 156-182.
12. Чибилёв А.А., Левыкин С.В., Чибилёв А.А. (мл.), Казачков Г.В. Современные агроэкологические и социально-экономические проблемы пространственного развития постцелинных степных регионов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013. - №5(43). - С. 216-218.
13. Callenbach E. Bring back the buffalo! : a sustainable future for America's Great Plains. / Ernest Callenbach. - Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press, 2000. - 303 pp.
14. Chibilyov A.A., Levykin S.V. Virgin Lands, Divided by an Ocean // The open country. - Spring 2000. - № 1.- p.5-11.
15. Chibilev A., Levykin S. Virgin Lands Divided be an Ocean: The Fate of Grasslands in the Northern Hemisphere. Translated by David Moon // Nova Acta Leopoldina NF 114, 2013, Nr. 390, pp. 91-103.
16. Fraser Caroline, Rewilding the World. New York: Metropolitan/Henry Holt, 2009. - 416 p.
17. Gates, C.C., Freese, C.H., Gogan, P.J.P. and Kotzman, M. (eds. and comps.) (2010). American Bison: Status Survey and Conservation Guidelines. - Gland, Switzerland: IUCN, 2010. - 134 pp.
18. Haines F. The Buffalo / Francis Haines. - New York: Thomas Y. Crowell Company, 1970. - 242 pp.
19. McHugh T. The time of the buffalo. - New York: A.A. Knopf, 1972. - 339 pp.
20. Redford, Kent H., Fearn Eva, eds. (2007) Ecological Future of Bison in North America: A Report from a Multi-stakeholder, Transboundary Meeting. (64 pp.) // American Bison Society Working Paper No. 1
21. Soule, Michael; Noss, Reed (Fall 1998), Rewilding and Biodiversity: Complementary Goals for Continental Conservation, Wild Earth 8, pp. 19-28
22. Zimov, Sergey A. (6 May 2005), Pleistocene Park: Return of the Mammoth's Ecosystem, Science 308, no. 5723: 796 - 798
Сведения об авторах:
Левыкин Сергей Вячеславович, заведующий лабораторией агроэкологии и землеустройства
Института степи УрО РАН, д.г.н. 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11, e-mail: [email protected] Нурушев Мурат Жусыпбекович, профессор Кафедры управления и инжиниринга охраны окружающей среды Факультета естественных наук Евразийского национального университета им. Л.Н.Гумилева, д.б.н, профессор,
академик РАЕН, заслуженный деятель науки РК, 010000, Республика Казахстан, г. Астана, ул. К. Мунайтпасова, 5, e-mail: [email protected] Казачков Григорий Викторович, научный сотрудник лаборатории агроэкологии и землеустройства
Института степи УрО РАН, к.б.н. 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11, e-mail: [email protected] Яковлев Илья Геннадьевич, научный сотрудник лаборатории агроэкологии и землеустройства
Института степи УрО РАН, к.г.н. 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11, e-mail: [email protected] Грудинин Дмитрий Александрович, младший научный сотрудник лаборатории агроэкологии и землеустройства Института степи УрО РАН 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11, e-mail: [email protected]
